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铝是向纯锌浴中最常用的添加元素。由于传统的锌铵助镀剂在高铝量的铝锌熔池中浸镀时容易失效产生漏镀等缺陷,因而助镀工艺就成为了亟待解决的问题。本工作通过一系列正交试验研制出了一种新型无铵助镀剂并确定了相应的助镀工艺参数。将该助镀剂溶液加热至75℃,助镀处理3min,可获得表面光滑、平整、均匀无漏镀的锌铝合金镀层。结果表明,该助镀工艺适用于各种铝含量的锌铝合金镀层。此外,对于热浸镀纯锌镀层,向助镀剂中添加NiCl2可以有效地抑制ζ相的生长,使ζ相晶粒细化,提高镀层的耐腐蚀性能,可以成为解决纯锌镀层硅反应性的又一种可行方法。本工作采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了Si、Mg对45%Al-Zn合金镀层组织的影响。研究发现,Q235钢在45%Al-Zn二元合金熔池中浸镀时将发生剧烈反应,导致镀层的超厚生长。FeAl3的组织形态随着浸镀时间的延长而发生相应的变化。Fe2Al5相的形成需要一定的孕育期,但Fe2Al5相较FeAl3相更稳定地存在于基体界面上,并阻止了Fe-Zn相的形成。浸镀后期,基体界面附近铝原子明显减少,锌原子出现富集,部分锌原子通过基体的晶界扩散至基体内部。向45%Al-Zn熔池中加入硅可以有效抑制钢基与熔池间的剧烈反应,金属间化合物层的组成随熔池中硅的含量的不同而发生改变。当硅的添加量为2.0%时,硅将以富硅相(T5c相)的形式从镀层中析出;熔池中硅含量越多,Fe2Al5相的孕育期越长。而镁可以增强Fe-Al化合物在基体与熔池的界面上形核,增加FeAl3的致密性,缩短Fe2Al5相在界面层上生长的孕育期,但镁不能有效抑制Fe-Al间的剧烈反应。镁的加入使镀层中出现周期性的层状FeAl3相和液相两相混合组织。为此建立了周期性层状FeAl3相的形成模型,分析了该结构的形成机制。利用中性盐雾箱、X射线衍射分析仪(XRD)等仪器设备,研究了Si、Mg对45%Al-Zn合金镀层耐腐蚀性能的影响。根据5%NaCl溶液的中性盐雾腐蚀实验结果发现:随着铝锌合金熔池中硅含量的增加,镀层的耐腐蚀性能呈现出先增大后减小的趋势。而镀层的耐腐蚀性能随着镁含量的增加不断增大,但镁含量过高将导致镀层表面质量下降。通过对腐蚀产物的观察及XRD的分析结果发现,镁抑制了碱式碳酸锌[ZnCO3(OH)6·H20]等疏松的腐蚀产物的形成,促进了粘附性好,致密的腐蚀产物[Zn5(OH)8Cl2·H2O]的形成,从而使镀层保持长期稳定的耐蚀性。